AT113105B - Mittel und Verfahren zur Verhinderung der Ablagerung der Härtebildner des Wassers in Form harter Krusten und zur Ablösung des schon gebildeten Steinbelages. - Google Patents

Description

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  Mittel und Verfahren zur Verhinderung der Ablagerung der Härtebildner des Wassers in Form harter Krusten und zur   Ablösung   des schon gebildeten Steinbelages. 



   Den Gegenstand des österr. Patentes Nr. 97929 bildet ein Verfahren zur Verhinderung der Kesselsteinbildung und zur Ablösung des schon gebildeten Kesselsteines, das dadurch gekennzeichnet ist, dass dem Speisewasser oder dem Kesselwasser in der Wärme   wasserlösliche   Harze, wie Gummiharze (beispielsweise Olibanum) oder leicht oxydable Bestandteile enthaltende   ätherische   Öle, wie Sandelholzöl, zugesetzt werden. Nach dem österr. Zusatzpatent Nr. 99015 soll zur Hervorrufung der angestrebten Wirkung jedes beliebige Harz geeignet sein, wenn es durch geeignete Zusätze, wie Seifen, Gummiarten, Pflanzenschleim od. dgl. emulgierbar oder in der Wärme kolloidal löslich gemacht wird. 



   Gemäss der vorliegenden Erfindung werden zur Verhinderung der Ablagerung der Härtebildner des Wassers in Form harter Krusten und zur Ablösung des schon gebildeten Steinbelages künstliche Gemische in das Kesselwasser eingebracht, die gleichzeitig ätherische Öle und durch den Zusatz von   wasserlöslichen   Schutzkolloiden wie Gummi, Gerbstoffe, Agar-Agar, Pflanzensehleim, Seifen, Wasserglas od. dgl. in Wasser fein verteilbar gemachte Harze enthalten. Wird die Harzkomponente in Form eines natürlichen Produktes eingebracht, das ein derartiges Schutzkolloid (oder mehrere) von Haus aus enthält, so kann der Zusatz solcher Kolloide unterbleiben. 



   Olibanum enthält   50-60% Harz, 20-30% Gummi   und 3-7% ätherische Öle. Bisher war ungeklärt, ob neben dem Gummi auch die andern Bestandteile des Olibanums nur die Rolle von Schutzkolloiden spielen, oder ob einzelne Komponenten daneben noch einen besonderen Einfluss auf die Kesselsteinbildner ausüben. Eingehende wissenschaftliche   Untersuchungen   haben nun zu der sehr überraschenden Erkenntnis geführt, dass   den ätherischen   Ölen und ferner auch dem Resen und der Boswellinsäure im Olibanum bei seiner Verwendung zur Bekämpfung des Kesselsteines eine sehr wichtige Rolle zufällt. 



  Gerade diesen Wirkungskomponenten von bisher völlig unbekannter Wesensart ist es zu danken, dass Olibanum (und verwandte Gummiharze) als Kesselsteingegenmittel in Mengen wirksam sind, die im Verhältnis zu den kesselsteinbildenden Salzen der Betriebswässer und auch an und für sich so ausserordentlich gering sind, dass das Kesselwasser und der ausgeschiedene Schlamm nicht mit organischer Substanz verunreinigt werden. 



   Es wurde nämlich gefunden, dass die ätherischen Öle eine   Oberflächenwirkung   ausüben, als deren Folge sich physikalische Vorgänge abspielen, die eine mechanische Zerstörung und insbesondere ein Absprengen der Steinkrusten von der Kesselwand herbeiführen. Ferner wurde festgestellt, dass das im Olibanum enthaltene Resen und die   Bosweilinsäure   im Kesselwasser eine Zersetzung erleiden. Durch diese alsbald einsetzende, aber ausserordentlich langsame, fortschreitende Zersetzung entstehen Spuren von flüchtigen Stoffen, welche die wegen ihrer grossen Flüchtigkeit verhältnismässig rasch abdestillierenden ätherischen Öle fortlaufend wirkungsgleich ersetzen ; hiedurch findet die auffallende Dauerwirkung solcher natürlicher Harzgemische ihre volle Aufklärung. 



   In den natürlichen Gummiharzen, wie z. B. im Olibanum, sind die einzelnen Bestandteile in unabänderlich gegebenen Mengenverhältnissen vorhanden, so dass hiedurch die Wirksamkeit der Naturprodukte beschränkt ist. Erst die Feststellung, dass neben der Harzkomponente die   ätherischen   Öle im Olibanum eine einschneidende Bedeutung für die Wirksamkeit als Kesselsteingegenmittel besitzen, hat zu der Möglichkeit geführt, künstliche Mischungen von gleichgearteter Wirksamkeit herzustellen.

   Aus der Tatsache allein, dass bestimmte natürliche Gummiharze zum Zweck der Kesselsteinbekämpfung gute Dienste leisten, konnte noch niemand sehliessen, dass aus den verschiedenartigsten Harzen und ätherisehen 

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 Ölen ohne Gummizusatz unter   gewissen Umständen noch   besser geeignete künstliehe Gemische gewonnen werden können, indem die Zusammenwirkung der Harze und der ätherischen Öle für die Bekämpfung des Kesselsteins den Ausschlag gibt.

   Diese Erkenntnis lag durchaus nicht auf der Hand, vielmehr wurde bei der methodischen Erforschung der Olibanumwirkung lange Zeit jeder andern Annahme mehr Beachtung geschenkt als dieser, da nicht vermutet werden konnte, dass den geringen Mengen von   ätherischen   Ölen, die im Olibanum von Natur aus vorhanden sind, bei der ausserordentlichen Flüchtigkeit dieser Öle für die Wirksamkeit des Olibanums als Kesselsteingegenmittel irgendeine Bedeutung zukomme. Die im Anspruch 2 des Patentes Nr. 97929 enthaltene Regel, an Stelle der Harze ätherische Öle, die leicht oxydable Bestandteile enthalten, dem Betriebswasser zuzusetzen, war nur ein tastender Versuch zum Ersatz der Naturprodukte. Die späteren eingehenden Untersuchungen haben gezeigt, dass die gleichzeitige.

   Anwesenheit, von   ätherischen   Ölen und von Harzen für die Ablösung des Kesselsteines sowie für die Verhinderung der Kesselsteinbildung durch die Übertragung der Harzteilchen auf die Kristall-   sationskeime   der Steinbildner unerlässlich sind. Diese Stoffe stellen, im Wasser feinst verteilt, ein in Form eines Emulsionsgemisches (flüchtiger Stoffwasser) vorliegendes zweiphasiges System dar, dessen Gesamtdampfdruck bei jeder Temperatur grösser als der des Kesselwassers allein ist. Diese Eigenschaft kommt besonders in den Kapillaren des Kesselsteines, wo, wie in allen Grenzflächen, kolloidale Anreicherungen stattfinden, in der Weise zur Geltung, dass zufolge der Druckunterschiede eine Absprengung des festen Belages auftritt.

   Eine ablösende oder sonstwie zerstörende Wirkung der   Kesselsteinkrusten   durch ätherische Öle allein ist aber schon deshalb unmöglich, weil dieselben sofort nach dem Einbringen in den Kessel an die Oberfläche streben und abdestillieren. Aus dem gleichen Grunde kommen   ätherische   Öle für sich allein für die Bewirkung der Abscheidung der Härtebildner in Schlammform nicht in -Betracht. 



  Ihr Verhalten ist aber wesentlich anders, wenn sie Harze gelöst enthalten. 



   Das Zusatzpatent Nr. 99015 beschränkt sich darauf, die Harzkomponente der nach dem Hauptpatent als Kesselsteingegenmittel empfohlenen   wasserlöslichen   Harze für diesen Zweck nutzbar zu machen, indem ein beliebiges Harz dem Betriebswasser zugesetzt wird, das durch geeignete Beimengungen, ins- 
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 mein und ausreichend hervorzubringen vermögen, ist dieser Patentschrift nicht zu entnehmen. 



   An Stelle eines Gemenges von Harzen und ätherischen Ölen können mit besserem Erfolg Rohterpentine und sonstige natürliche Balsame verwendet werden. Hiebei kann es unter Umständen empfehlenswert sein, neben dem Rohterpentin oder den sonstigen Balsamen entweder ätherische Öle oder Harze (insbesondere Resenharze) bzw. Harzderivate in das Wasser mit einzubringen oder auch die Wirkung der natürlichen Balsame durch Zusätze sowohl der einen, als auch der andern Art zu verstärken. Es hängt dies einerseits von der Beschaffenheit der Balsame, anderseits von den besonderen örtlichen und apparativen Verhältnissen ab. 



   Weiter haben sich aber aus der neuen Erkenntnis Folgerungen ergeben, welche geeignet sind, die Kesselsteinbekämpfung in ganz neue Bahnen zu leiten.   Es wurde nämlich   festgestellt, dass die von ätherischen Ölen und verwandten Stoffen hervorgerufenen Wirkungen einer ganzen Reihe von andern Stoffen, unabhängig von ihrer chemischen Beschaffenheit, anhaften, die den beiden Bedingungen genügen : a) möglichst (praktisch) unlöslich im Wasser zu sein, b) mit Wasserdämpfen flüchtig zu sein. 



  Hiebei kommen hauptsächlich solche Stoffe dieser Art in Betracht, die flüssig oder mehr oder weniger schmelzbar sind. Zu den in diesem Sinne geeigneten Kesselsteingegenmitteln gehören Destillationsprodukte von Harzen und Balsamen, wie Harzöle (Destillationsprodukte des Kolophoniums), ferner   hydrierte Naphthaline (Tetralin, Dekalin usw. ), ferner Kienöl oder andere Holzöle, ferner Benzol oder   andere Kohlenwasserstoffe der aromatischen Reihe sowie deren Derivate, ferner Terpene, Kampfer usw. 



  Die Eignung dieser Zusätze für den gedachten Zweck ist bis zu einem gewissen Grad um so grösser, je geringer ihre Tension ist. Aus diesem Grunde empfiehlt es sich ferner, den flüchtigen Stoffen Zusätze beizugeben, durch die ihr Abdestillieren verlangsamt wird. Als solche Zusätze bieten sich auch hier, mit Rücksicht auf ihre früher besprochen andersartige Eignung, Harze und Balsame aller Art sowie aus Harz und Balsam hergestellte Produkte dar, wobei es vorteilhaft ist, diese Zusätze durch Verwendung von entsprechend wirkenden Schutzkolloiden in Wasser fein verteilbar zu machen. 



   Von besonderer wirtschaftlicher Bedeutung ist, dass die Wirkung aller dieser Stoffe von der chemischen Natur der im Betriebswasser enthaltenen gelösten Substanzen und Verunreinigungen vollkommen unabhängig ist. Die erforderlichen Mengen sind noch weitaus geringer als die auf Grund der früheren Erkenntnisse in das Kesselwasser eingebrachten Mengen von Gummiharzen oder sonstigen fein verteilten Harzen. Diese Mengen sind lediglich eine Funktion des Verdampfungsrückstandes vom verwendeten Betriebswasser, während die zur Ablösung des schon vorhandenen Kesselsteinbelages notwendigen Mengen einem Faktor proportional sind, der der Hauptsache nach von der   Heizfläche   des Kessels und der Stärke des Belages abhängig ist. 

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   Das beschriebene Verfahren ist in erster Linie zur Bekämpfung des Kesselsteines geeignet, kann aber überall mit gleichem Vorteil zur Verwendung kommen, wo es sich darum handelt, die Ablagerung von Härtebildnern in Form harter Krusten an Wänden zu verhindern oder bereits gebildeten Steinbelag abzulösen. 



   Beispiele geeigneter künstlicher Mischungen sind :
1. 100 Gewichtsteile Kolophonium mit 4 Gewichtsteilen Harzseife und 10 Gewichtsteilen von   ätherischen   Ölen. 



   2. 100 Gewichtsteile Rohterpentin mit 100 Gewichtsteilen von mehr oder weniger verseiftem Fichtenharz. 



   3.100 Gewichtsteile Elemimanilabalsam und 10 Gewiehtsteile von   ätherischen   Ölen. 



   4.100 Gewichtsteile Rohterpentin, 4 Gewichtsteile Seife, 40 Gewichtsteile eines flüchtigen Stoffes (z. B.   ätherische   Öle, Dekalin usw., oder Gemische solcher flüchtiger Stoffe) und 70 Gewichtsteile pulverisierten Harzes. 



   Von diesen Gemischen sind für Wasser von normaler Zusammensetzung 0'3-1'5 g pro 1 m3 verdampften Wassers erforderlich. Dies entspricht einem Verhältnis von einem Teil des Präparates zu 3,333. 333-666. 666 Teilen Wasser. Es wird bemerkt, dass bei günstigen Verhältnissen die wirksamen Mengen die oben angegebene untere Grenze noch unterschreiten können ; hingegen wird eine Überschreitung der oberen Grenze nur in ganz besonderen Fällen erforderlich. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Mittel zur Verhinderung der Ablagerung der Härtebildner des Wassers in Form harter Krusten und zur Ablösung des schon gebildeten Steinbelages, dadurch gekennzeichnet, dass diese aus künstlichen Gemengen bestehen, die gleichzeitig dank der Gegenwart von wasserlöslichen Schutzkolloiden in Wasser fein verteilbare Harze, insbesondere Resenharze (oder Harzderivate) und ätherische Öle (oder charakte-   ristische   Bestandteile solcher) enthalten.

Claims (1)

1. 2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die künstlichen Gemenge natürliches Rohterpentin oder sonstige natürliche Balsame enthalten, u. zw. zweckmässig neben einem Zusatz von ätherischen Ölen (oder charakteristischen Bestandteilen solcher) oder von Harzen, insbesondere Resenharzen (oder Harzderivaten) oder neben Zusätzen der beiden Gattungen.

   3. Mittel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gemische neben oder an Stelle eines Zusatzes von ätherischen Ölen Destillationsprodukte von Harzen oder Balsamen, wie Harzöle, Kienöl oder andere Holzöle, ferner hydrierte Naphthaline (Tetralin, Dekalin usw. ), Benzol oder andere Kohlenwasserstoffe der aromatischen Reihe sowie deren Derivate, Terpene, Kampfer oder sonstige Stoffe enthalten, die in Wasser praktisch unlöslich und mit Wasserdämpfen flüchtig sind.

   4. Verfahren zur Verhinderung der Ablagerung der Härtebildner des Wassers in Form harter Krusten und zur Ablösung des schon gebildeten Steinbelages, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel nach Anspruch 1 bis 3 dem Betriebswasser in geringen nur kolloid-chemisch wirksamen Mengen (etwa 0'08-1'5 pro 1 m3 verdampften Wassers) zugesetzt werden.